Java動的プロキシの原理

Java 動的プロキシ メカニズムの出現により、Java 開発者は、プロキシ クラスを手動で作成することなく、インターフェイスのセットとデリゲート クラス オブジェクトを指定するだけで、プロキシ クラスを動的に取得できるようになります。 (推奨: Java ビデオ チュートリアル )

プロキシ クラスは、リフレクション実行のためにすべてのメソッド呼び出しをデリゲート オブジェクトにディスパッチする責任を負います。ディスパッチ実行プロセス中に、開発者は必要に応じて調整することもできますデリゲート クラス オブジェクトとその関数。これは非常に柔軟で柔軟なプロキシ フレームワークです。次に、動的エージェントについて学び始めます。

動的プロキシの簡単な説明

Java の動的プロキシ メカニズムには、2 つの重要なクラスまたはインターフェイスがあります。1 つは InvocationHandler( Interface )、もう 1 つはプロキシ (クラス) です。

1. InvocationHandler (インターフェイス) の説明:

InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance. 

Each proxy instance has an associated invocation handler. When a method is invoked on a proxy instance, the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.

すべての動的プロキシ クラスは InvocationHandler インターフェイスを実装する必要があり、各プロキシ クラスのインスタンスは、プロキシ オブジェクトを通じてメソッドを呼び出すと、このメソッドの呼び出しは、InvocationHandler インターフェイスの invoke メソッドによって呼び出されるように転送されます。 InvocationHandler インターフェイスの唯一のメソッドである invoke メソッドを見てみましょう:

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

このメソッドは 3 つのパラメータを受け取り、オブジェクト タイプを返します。それぞれの意味は次のとおりです:

proxy:プロキシしている実際のオブジェクトを参照します。

method: 実際のオブジェクトのメソッドを呼び出したい Method オブジェクトを参照します。

args: のメソッドを呼び出すときに受け取られるパラメータを参照します。実際のオブジェクト パラメータ

によって返されるオブジェクトは、実際のオブジェクト メソッドの戻り値の型を参照します。上記については、次の例で詳しく理解します。

the value to return from the method invocation on the proxy instance.

2. プロキシ (クラス) の説明:

プロキシは、動的プロキシ クラスとインスタンスを作成するための静的メソッドを提供し、それらのメソッドによって作成されるすべての動的プロキシ クラスのスーパークラスでもあります。

Proxy クラスの機能は、プロキシ オブジェクトを動的に作成することです。よく newProxyInstance メソッドを使用します。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,  InvocationHandler h)  throws IllegalArgumentException

パラメーターの理解:

// 一个ClassLoader对象，定义了由哪个ClassLoader对象来对生成的代理对象进行加载
loader - the class loader to define the proxy class  
// 一个Interface对象的数组，表示的是我将要给我需要代理的对象提供一组什么接口
interfaces - the list of interfaces for the proxy class to implement 
// 一个InvocationHandler对象，表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候，会关联到哪一个InvocationHandler对象上
h - the invocation handler to dispatch method invocations to

戻り結果の理解: プロキシ オブジェクトのインスタンス

指定された呼び出しハンドラーを持つプロキシ インスタンス指定されたクラス ローダーによって定義され、指定されたインターフェイスを実装するプロキシ クラスの

単純な Java プロキシ

動的プロキシのテストと理解のために Java プロジェクトを作成します。プロジェクト構造は次のとおりです。

# 1. まずインターフェイス Interface を定義し、2 つのメソッドを追加します。

package com.huhx.proxy;

public interface Interface {
    void getMyName();

    String getNameById(String id);
}

2. 上記のインターフェイス RealObject を実装する実際のクラスを定義します:

package com.huhx.proxy;

public class RealObject implements Interface {
    @Override
    public void getMyName() {
        System.out.println("my name is huhx");
    }

    @Override
    public String getNameById(String id) {
        System.out.println("argument id: " + id);
        return "huhx";
    }
}

3. プロキシ オブジェクトを定義します。実装された上記のインターフェイス インターフェイス:

package com.huhx.proxy;

public class SimpleProxy implements Interface {
    private Interface proxied;

    public SimpleProxy(Interface proxied) {
        this.proxied = proxied;
    }

    @Override
    public void getMyName() {
        System.out.println("proxy getmyname");
        proxied.getMyName();
    }

    @Override
    public String getNameById(String id) {
        System.out.println("proxy getnamebyid");
        return proxied.getNameById(id);
    }
}

4. SimpleMain Main メソッドで、上記の結果をテストします:

package com.huhx.proxy;

public class SimpleMain {
    private static void consume(Interface iface) {
        iface.getMyName();
        String name = iface.getNameById("1");
        System.out.println("name: " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        consume(new RealObject());
        System.out.println("========================================================");
        consume(new SimpleProxy(new RealObject()));
    }
}

5. 実行結果：

my name is huhx
argument id: 1
name: huhx
========================================================
proxy getmyname
my name is huhx
proxy getnamebyid
argument id: 1
name: huhx

Java の動的プロキシ

上記の単純な Java プロキシを完了したら、今度は Java の動的プロキシを学習し始めます。プロキシ。プロキシを動的に作成し、プロキシされたメソッドへの呼び出しを動的に処理できるため、プロキシの概念よりも一歩進んでいます。ダイナミック プロキシ上で行われたすべての呼び出しは、単一のコール ハンドラーにリダイレクトされます。その役割は、呼び出しのタイプを明らかにし、適切な対応策を決定することです。以下では、Java 動的プロキシの理解を深めるためにケースを使用します。

1. InvocationHandler を継承するプロセッサを作成します。 DynamicProxyHandler

package com.huhx.dynamicproxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object proxied;

    public DynamicProxyHandler(Object proxied) {
        System.out.println("dynamic proxy handler constuctor: " + proxied.getClass());
        this.proxied = proxied;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("dynamic proxy name: " + proxy.getClass());
        System.out.println("method: " + method.getName());
        System.out.println("args: " + Arrays.toString(args));
        
        Object invokeObject = method.invoke(proxied, args);
        if (invokeObject != null) {
            System.out.println("invoke object: " + invokeObject.getClass());
        } else {
            System.out.println("invoke object is null");
        }
        return invokeObject;
    }
}

2. A を書きます。 test Main メソッド、DynamicProxyMain:

package com.huhx.dynamicproxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;

import com.huhx.proxy.Interface;
import com.huhx.proxy.RealObject;

public class DynamicProxyMain {
    public static void consumer(Interface iface) {
        iface.getMyName();
        String name = iface.getNameById("1");
        System.out.println("name: " + name);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception, SecurityException, Throwable {
        RealObject realObject = new RealObject();
        consumer(realObject);
        System.out.println("==============================");

        // 动态代理
        ClassLoader classLoader = Interface.class.getClassLoader();
        Class<?>[] interfaces = new Class[] { Interface.class };
        InvocationHandler handler = new DynamicProxyHandler(realObject);
        Interface proxy = (Interface) Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);

        System.out.println("in dynamicproxyMain proxy: " + proxy.getClass());
        consumer(proxy);
    }
}

3. 実行結果は次のとおりです:

my name is huhx
argument id: 1
name: huhx
==============================
dynamic proxy handler constuctor: class com.huhx.proxy.RealObject
in dynamicproxyMain proxy: class com.sun.proxy.$Proxy0
dynamic proxy name: class com.sun.proxy.$Proxy0
method: getMyName
args: null
my name is huhx
invoke object is null
dynamic proxy name: class com.sun.proxy.$Proxy0
method: getNameById
args: [1]
argument id: 1
invoke object: class java.lang.String
name: huhx

上記の出力結果から、次の結論を引き出すことができます。 :

プロキシ オブジェクトに関連付けられた InvocationHandler は、プロキシ オブジェクトがメソッドを呼び出した場合にのみ、その invoke メソッドを実行します。

invoke の 3 つのパラメータの理解: オブジェクト プロキシはプロキシのオブジェクトです, Method メソッドは実際のオブジェクトでメソッドを呼び出す Method クラス、Object[] args は実際のオブジェクトで呼び出されるメソッドのパラメータです

#Java 動的の原理proxy

1. 動的プロキシのキー コードは Proxy.newProxyInstance(classLoader, Interfaces, handler) です。ソース コードに従って見てみましょう:

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException {
　　// handler不能为空
    if (h == null) {
        throw new NullPointerException();
    }

    final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
    final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
    if (sm != null) {
        checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
    }

    /*
     * Look up or generate the designated proxy class.
     */
　　// 通过loader和接口，得到代理的Class对象
    Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);

    /*
     * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
     */
    try {
        final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
        final InvocationHandler ih = h;
        if (sm != null && ProxyAccessHelper.needsNewInstanceCheck(cl)) {
            // create proxy instance with doPrivilege as the proxy class may
            // implement non-public interfaces that requires a special permission
            return AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
                public Object run() {
                    return newInstance(cons, ih);
                }
            });
        } else {
　　　　　　　// 创建代理对象的实例
            return newInstance(cons, ih);
        }
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        throw new InternalError(e.toString());
    }
}

2. newInstance メソッドのソース コードを見てみましょう:

private static Object newInstance(Constructor<?> cons, InvocationHandler h) {
    try {
        return cons.newInstance(new Object[] {h} );
    } catch (IllegalAccessException | InstantiationException e) {
        throw new InternalError(e.toString());
    } catch (InvocationTargetException e) {
        Throwable t = e.getCause();
        if (t instanceof RuntimeException) {
            throw (RuntimeException) t;
        } else {
            throw new InternalError(t.toString());
        }
    }
}

3. プロキシ オブジェクトを通じてメソッドを呼び出すと、この呼び出しが行われます。メソッドは、InvocationHandler インターフェースの invoke メソッドに転送されます。

この文を反映したコードがソース コードに見つからなかったので、テスト クラスの main メソッドに次のコードを追加しました。

if (proxy instanceof Proxy) {
    InvocationHandler invocationHandler = Proxy.getInvocationHandler(proxy);
    invocationHandler.invoke(proxy, realObject.getClass().getMethod("getMyName"), null);
    System.out.println("--------------------------------------");
}

这段代码的输出结果如下，与上述中调用代理对象中的getMyName方法输出是一样的，不知道Jvm底层是否是这样判断的：

dynamic proxy handler constuctor: class com.huhx.proxy.RealObject
dynamic proxy name: class com.sun.proxy.$Proxy0
method: getMyName
args: null
my name is huhx
invoke object is null
--------------------------------------

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